JPH0982569A

JPH0982569A - 可変容量コンデンサ

Info

Publication number: JPH0982569A
Application number: JP7241627A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Fujii; 康生藤井
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、単一素子でありながら、コンデ
ンサの性能指数を示すＱ値が高く、ＶＣＯの構成部品と
して使用した際に共振回路に影響を及ぼす外部バイアス
電圧のノイズを除去するための回路構成を必要としない
可変容量コンデンサを提供する。【解決手段】可動電極を構成する可動部には第一の
電極と、第二の電極が設けられる。一方、絶縁支持台に
は、第一の電極に対向して駆動電極が設けられ、さらに
第二の電極に対向して検出電極が設けられる。第一の電
極および駆動電極と、第二の電極および検出電極の間は
電気的に分離されているため、両者の絶縁性が保たれ
る。また、第一の電極と駆動電極の間に外部バイアス電
圧を印加すると、両者の間にはク−ロン力が発生する。
このため、可動部は、自らの弾力（復元力）とク−ロン
力との釣り合いを保ちながら、駆動電極に引き寄せられ
る。これにともなって、第二の電極と検出電極の平均距
離が狭くなる。第二の電極と検出電極の間の静電容量は
平均距離に反比例して変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は、電圧可変容量素子
の一種である可変容量コンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電圧可変容量素子として、絶縁層
で囲まれた半導体表面の空間電荷領域に、外部バイアス
電圧を加えると靜電容量が変化する可変容量ダイオード
が知られている。

【０００３】また、特開平５−７４６５５号公報に記載
された可変容量コンデンサが知られている。図８のよう
に、可変容量コンデンサは、共に薄膜体として形成され
た固定電極１と可動電極２とを備えており、これらが絶
縁支持台３に設けられた空間部４を介して対向支持され
た構造となっている。絶縁支持台３は、例えばシリコン
基板であり、その一面側に彫り込み形成された凹部であ
る空間部４の底面にはアルミニウムの蒸着などによって
形成された固定電極１が設けられている。また、この凹
部の開口縁部には同様にして形成された可動電極２が空
間部４を介して浮いた状態で設けられており、固定電極
１および可動電極２のそれぞれの一端から引き出し形成
された端子部（図示せず）間には外部バイアス電圧が印
加されるようになっている。固定電極１と可動電極２と
の間に外部バイアス電圧を印加すると、固定電極１と可
動電極２との間のクーロン力の作用によって、両者間の
間隔が増減し、靜電容量が変わる。

【０００４】また、上述した電圧制御による可変容量ダ
イオードや、可変容量コンデンサは、電圧制御発振器Ｖ
ＣＯ（ＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＯｓｃ
ｉｌａｔｏｒ）の構成部品として用いられる。なお、Ｖ
ＣＯは無線通信機のシンセサイザ局部発振部に使用され
る。図９に、ＶＣＯの基本例として良く知られた、コレ
クタ接地のコルピッツ発振回路を示す。この回路は、ト
ランジスタ等の能動素子５と、共振素子６を主要素子と
して構成されている。図９において、Ｔ１は制御電圧入
力端子、Ｔ２は発振出力端子、７は入力抵抗、８はバイ
アス抵抗、９および１０は結合コンデンサ、１１および
１２は帰還コンデンサ、１３は可変容量コンデンサであ
る。なお、共振素子６と、可変容量コンデンサ１３およ
び結合コンデンサ９、１０は、共振回路１４を構成す
る。共振回路１４を駆動するための電源（図示せず）
は、トランジスタ５のベ−スに印加される。

【０００５】なお、ＶＣＯを使用する場合は、制御電圧
入力端子Ｔ１と発振出力端子Ｔ２の間に位相比較器（図
示せず）が接続される。位相比較器は、発振出力端子Ｔ
２から位相比較器に入力されるＶＣＯからの帰還信号
と、比較基準周波数との位相差に比例したパルス信号を
出力し、制御電圧入力端子Ｔ１を介して共振回路１４に
供給する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可変容
量ダイオードは、単一素子によって靜電容量を可変させ
ることが可能であるが、電気的耐圧性を向上させるため
に内部抵抗を大きくする必要があった。内部抵抗を大き
くすると、１／２πｆｃｒ（但し、ｆは周波数、ｃは
靜電容量、ｒは内部抵抗）で表わされるコンデンサの性
能指数を示すＱ値は小さくなり、周波数の安定性が悪く
なるという欠点や、キャリアノイズが大きくなるという
欠点があった。

【０００７】可変容量コンデンサの場合、可動電極２
を、外部バイアス電圧が印加されていない状態の固定電
極１と可動電極２の距離に対して１／３以上変位させよ
うとすると、可動電極２を表面に形成した薄板が元の位
置に戻ろうとする弾力（復元力）と、固定電極１と可動
電極２との間に生じるクーロン力との釣り合いが保たれ
なくなり、可動電極２が固定電極１に引きつけられてし
まうという欠点があった。このため、靜電容量の可変率
を大きくすることができなかった。

【０００８】上述のＶＣＯを高周波帯で使用する場合
は、図１０のように、位相比較器（図示せず）から制御
電圧入力端子Ｔ１を介して共振回路１４に供給されるパ
ルス信号を積分するための抵抗７とコンデンサ１６から
なるロ−パスフィルタ−と、共振回路１４を高周波的に
絶縁するため、抵抗７とコンデンサ１６の接続点と可変
容量コンデンサ１３のカソ−ドの間にインダクタ１５を
接続する必要があった。このため、ＶＣＯの部品点数が
増え、回路構成が複雑となっていた。また、特に数百Ｍ
Ｈｚ以上の高周波帯でＶＣＯを使用する場合は、電源Ｖ
ｃｃと共振回路１４の絶縁を図るためにインダクタ１５
のインダクタンスを大きくする必要があった。このた
め、インダクタ１５を回路基板上に形成されたストリッ
プ線路によって形成しようとすると、インダクタ１５の
占める面積が大きくなってしまい、ＶＣＯを小形化する
ことができなかった。さらに、インダクタ１５のＱ値が
低いと共振回路１４がこの影響を受け、共振回路１４の
Ｑ値自体が低下してしまうという問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、上記問題を解決するた
めの可変容量コンデンサを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の可変容量コンデ
ンサは、上記目的を達成するために次のように構成され
る。すなわち、第一に、絶縁支持台と、該絶縁支持台の
表面に形成された駆動電極と、該駆動電極と一定の間隔
を介して前記絶縁支持台の表面に形成された検出電極
と、前記駆動電極に対向して設けられた第一の電極と該
検出電極に対向して設けられた第二の電極を備えた可動
部を有する可動電極と、前記駆動電極および該第一の電
極の間に電圧を印加する手段とを備え、前記駆動電極と
前記第一の電極の間のク−ロン力と前記可動部の弾力を
用いて前記検出電極と前記第二の電極の間の静電容量を
可変するものである。

【００１１】駆動電極と第一の電極の間に外部バイアス
電圧を印加すると、駆動電極と第一の電極の間には、ク
−ロン力が発生する。可動部は、自らの弾力とク−ロン
力との釣り合いを保ちながら、駆動電極に引き寄せられ
る。この結果、検出電極と第二の電極の間の平均距離が
狭くなる。検出電極と第二の電極の間の静電容量は、両
者間の平均距離に反比例する。このため、駆動電極と第
一の電極の間に印加される外部バイアス電圧に応じて、
検出電極と第二の電極の間の静電容量が変化する。

【００１２】また、駆動電極および第一の電極と、検出
電極および第二の電極の間は直接に接続されていないた
め、両者間の電気的絶縁性が保たれる。このため、ロ−
パスフィルタ−と共振回路を高周波的に絶縁するための
インダクタの接続が不要となる。

【００１３】第二に、第一の発明において、可動電極
は、絶縁支持台の端縁近くの表面に形成された固定部
と、該固定部の中央部側の端縁に立設して設けられた支
持部と、該支持部の上端に前記絶縁支持台と平行するよ
うに設けられた可動部とからなり、該可動部は前記支持
部の上端を支点として変位するものである。

【００１４】駆動電極と第一の電極の間に外部バイアス
電圧を印加すると、可動部は支持部の上端を支点として
駆動電極に引き寄せられる。可動部は一端のみが支持さ
れているため、比較的小さな外部バイアス電圧で可動部
を変位させることができる。第三に、第一の発明におい
て、可動電極は、絶縁支持台の向かい合う両端縁近くの
表面に形成された一対の固定部と、該固定部の中央部側
の端縁に立設して設けられた一対の支持部と、該一対の
支持部の上端に前記絶縁支持台と平行するように設けら
れた可動部とからなり、該可動部には前記支持部に隣接
して一対の第一の電極と該一対の第一の電極に挟まれた
第二の電極とが形成されており、該可動部は前記一対の
支持部の上端を支点として変位するものである。

【００１５】駆動電極と第一の電極の間に外部バイアス
電圧を印加すると、可動部は一対の支持部の上端を支点
として駆動電極に引き寄せられる。このため、可動部の
中央部が最も大きくたわむ。第二の電極は可動部の中央
部に形成されているため、第二の電極は一対の第一の電
極に比べて大きく変位する。第二の電極と検出電極の間
の静電容量は、両者間の平均距離の逆数に比例する。こ
のため、第二の電極と検出電極の間の静電容量の可変率
が大きくなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（実施例１）図１および図２を用いて本発明に係る可変
容量コンデンサの実施例を説明する。

【００１７】可変容量コンデンサは、絶縁支持台１７
と、可動電極１８と、駆動電極１９と、検出電極２０と
から構成される。

【００１８】絶縁支持台１７はガラス、セラミック等の
絶縁性物質で形成された四角板である。

【００１９】可動電極１８は、固定部２１と、支持部２
２と、可動部２３とから一体に形成される。

【００２０】長方形板の固定部２１は、絶縁支持台１７
の端縁近くの表面に、絶縁支持台１７の端縁と固定部２
１の長辺が平行となるように固定して設けられる。

【００２１】絶縁支持台１７の中央部側の固定部２１の
長辺端縁には、板状の支持部２２が立設して設けられ
る。

【００２２】長方形板の可動部２３の一方の長辺端縁は
支持部２２の上端に設けられる。なお、可動部２３の長
辺の長さは支持部２２と同じ長さであり、可動部２３の
短辺の長さは支持部２２から自由先端までの長さであ
る。この結果、可動部２３は支持部２２によって支えら
れ、絶縁支持台１７の表面から浮いた状態で平行に保た
れる。

【００２３】なお、可動電極１８は、二酸化ケイ素（Ｓ
ｉＯ２）層２４と、二酸化ケイ素層２４の裏面に形成さ
れた第一の電極２５Ａと、第二の電極２５Ｂと、二酸化
ケイ素層２４の表面に形成された導体層２６の積層構造
からなる。なお、第一の電極２５Ａおよび第二の電極２
５Ｂは、可動電極１８の中心線Ｌ１に対して対称に、所
定の間隙Ｗ１を設けて形成される。このため、第一の電
極２５Ａと、第二の電極２５Ｂの間の絶縁が保たれる。
二酸化ケイ素層２４に対して、ほぼ対称な積層構造に形
成されるため、二酸化ケイ素層２４の表裏面に発生する
応力は相互に相殺され、可動電極１８の反りが防止され
る。可動部２３は、厚みが１μｍ程度に薄く形成される
ので、極めて軽くなる。この結果、可動部２３の先端部
は垂れ下がることなく、可動部２３と絶縁支持台１７の
間隙の寸法Ｈは一定に保たれる。また、外部から可変容
量コンデンサに加わる振動等によって可動部２３が容易
に振動するのを避けるため、可動部２３の機械的共振周
波数を高く設定する。このため、第一の電極２５Ａと、
第二の電極２５Ｂと、導体層２６は、一般的に比重の軽
いアルミニウムの薄膜が用いられる。第一の電極２５Ａ
と、第二の電極２５Ｂは、絶縁支持台１７の表面に形成
された四角形の引き出し電極２７、２８とそれぞれ電気
的に接続される。なお、引き出し電極２８の形状はでき
るだけ大きくして、抵抗成分の影響を小さくする。

【００２４】駆動電極１９は、アルミニウム、金などの
抵抗率の低い材料で形成された長方形の薄膜電極であ
る。駆動電極１９の長辺の長さは可動部２３の短辺と同
じであり、短辺の長さは可動部２３の長辺の長さの１／
２よりも僅かに短く形成される。駆動電極１９は、支持
部２２と一定の間隔Ｗ２を設け、駆動電極１９の長辺方
向が可動部２３の短辺方向と一致するようにして、可動
部２３と対向する絶縁支持台１７の表面に形成される。
なお、駆動電極１９の短辺は、絶縁支持台１７の表面に
形成された引き出し電極２９と電気的に接続される。

【００２５】検出電極２０は、アルミニウム、金などの
抵抗率の低い材料で形成された長方形の薄膜電極であ
る。検出電極２０の長辺の長さは可動部２３の短辺と同
じであり、短辺の長さは可動部２３の長辺の長さの１／
２よりも僅かに短く形成される。検出電極２０は、支持
部２２と一定の間隔Ｗ２を設けて、検出電極２０の長辺
方向が可動部２３の短辺方向と一致するようにして、可
動部２３と対向する絶縁支持台１７の表面に形成され
る。なお、検出電極２０の短辺は、絶縁支持台１７の表
面に形成された引き出し電極３０と電気的に接続され
る。引き出し電極３０の形状はできるだけ大きくして、
抵抗成分の影響を小さくする。

【００２６】次に、図３（ａ）乃至（ｅ）を用いて可変
容量コンデンサの製造方法の概略について説明する。な
お、図３（ａ）乃至（ｄ）は、図１（ａ）におけるＡ−
Ａ´の断面図である。また、図３（ｅ）は、図１（ａ）
における中心軸Ｌ１に平行な断面図である。

【００２７】絶縁支持台１７の表面に、所定形状のマス
クパタ−ンを用いて、蒸着あるいはスパッタリング等の
手段により、駆動電極１９と、検出電極２０と、引き出
し電極２７、２８、２９、３０が形成される。

【００２８】次に、駆動電極１９および検出電極２０の
表面を覆うように、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる
厚みＨの長方形板の犠牲層３１が形成される。なお、犠
牲層３１は、所定形状のマスクパタ−ンを用いて、蒸着
あるいはスパッタリング等の手段により形成される。

【００２９】さらに、駆動電極１９と向かい合う犠牲層
３１の表面部分から引き出し電極２７にかけて帯状の第
一の電極２５Ａが形成される。第一の電極２５Ａは、引
き出し電極２７と電気的に接続される。また、駆動電極
２０と向かい合う犠牲層３１の表面部分から引き出し電
極２８のかけて帯び状の第二の電極２５Ｂが形成され
る。第二の電極２５Ｂは、引き出し電極２８と電気的に
接続される。なお、第一の電極２５Ａおよび第二の電極
２５Ｂは、所定形状のマスクパタ−ンを用いて、蒸着あ
るいはスパッタリング等の手段により形成されアルミニ
ウムの薄膜である。

【００３０】さらに、第一の電極２５Ａと、第二の電極
２５Ｂと、第一の電極２５Ａと第二の電極２５Ｂの間隙
を覆うように二酸化ケイ素層２４が形成される。二酸化
ケイ素層２４は、所定形状のマスクパタ−ンを用いて、
スッパッタリング、プラズマＣＶＤ法などの手段により
形成される。なお、犠牲層３１の上部に形成される二酸
化ケイ素層２４、すなわち可動部２３に相当する部分
は、固定部２１および支持部２２に相当する部分よりも
薄く、厚みが１μｍ程度に形成される。

【００３１】さらに、二酸化ケイ素層２４の表面には、
所定形状のマスクパタ−ンを用いて、蒸着あるいはスパ
ッタリング等の手段によりアルミニウムの導体層２６が
形成される。この後、化学エッチング等の手段を用い
て、犠牲層３１が除去され、可変容量コンデンサが形成
される。

【００３２】次に、可変容量コンデンサの動作の概略に
ついて説明する。

【００３３】引き出し電極２７と２９を介して、第一の
電極２５Ａと駆動電極１９の間に直流の外部バイアス電
圧を印加すると、第一の電極２５Ａと駆動電極１９との
間にはク−ロン力が発生する。このため、可動部２３
は、支持部２２の上端辺を支点として駆動電極１９に引
き寄せられる。一方、可動部２３には、元の位置に戻ろ
うとする弾力が発生する。この結果、可動部２３は、ク
−ロン力と弾力が釣り合う位置まで変位して静止する。
これに伴い、検出電極２０と第二の電極２５Ｂとの間隔
が狭まり、検出電極２０と第二の電極２５Ｂの間の静電
容量が可変する。なお、検出電極２０と第二の電極２５
Ｂの間の静電容量は、引き出し電極２７と、引き出し電
極３０を介して取り出される。

【００３４】また、本発明の可変容量コンデンサは、駆
動電極１９および第一の電極２５Ａと、検出電極２０お
よび第二の電極２５Ｂの間は直接に接続されていないた
め、両者の間の電気的絶縁性が保たれる。このため、図
４に示すように、抵抗７と、駆動電極１９および第一の
電極２５Ａの間の静電容量からなるロ−パスフィルタ−
と共振回路１４とは高周波的に絶縁されるので、従来の
ＶＣＯにおいて接続していたインダクタ１５が不要とな
る。

【００３５】（実施例２）図５および図６を用いて、本
発明に係る他の可変容量コンデンサの実施例を説明す
る。なお、実施例１と対応する構成部分は同じ番号を用
いる。また、可変容量コンデンサの製造方法の概略の説
明は、実施例１と同様なため省略する。

【００３６】可変容量コンデンサは、絶縁支持台１７
と、可動電極１８と、駆動電極１９Ａ、１９Ｂと、検出
電極２０とから構成される。

【００３７】絶縁支持台１７はガラス、セラミック等の
絶縁性物質で形成された四角板である。

【００３８】可動電極１８は、固定部２１Ａ、２１Ｂ
と、支持部２２Ａ、２２Ｂと、可動部２３とから一体に
形成される。

【００３９】固定部２１Ａは、絶縁支持台１７の一方の
端縁近くの表面に、絶縁支持台１７の端縁と固定部２１
Ａの長辺が平行となるように固定して設けられる。固定
部２１Ｂは、固定部２１Ａと所定の間隔を設けて、絶縁
支持台１７の他方の端縁近くの表面に、絶縁支持台１７
の端縁と固定部２１Ｂの長辺が平行となるように固定し
て設けられる。

【００４０】固定部２１Ａにおける絶縁支持台１７の中
央部側の長辺端縁には、板状の支持部２２Ａが立設して
設けられる。同様に、固定部２１Ｂにおける絶縁支持台
１７の中央部側の長辺端縁には、板状の支持部２２Ｂが
立設して設けられる。

【００４１】長方形板の可動部２３の長辺両端縁は支持
部２２Ａ、２２Ｂの上端に設けられる。この結果、可動
部２３は支持部２２Ａ、２２Ｂによって支えられ、絶縁
支持台１７の表面から浮いた状態で平行に保たれる。

【００４２】可動電極１８は二酸化ケイ素層２４によっ
て形成される。可動部２３の裏面には、長方形の第一の
電極２５Ａが一対形成される。一対の第一の電極２５Ａ
は、第一の電極２５Ａの長辺方向が可動部２３の短辺方
向の中心軸Ｌ２と平行するようにして、かつ中心軸Ｌ２
に対して対称となるように配置される。なお、一対の第
一の電極２５Ａの間には、間隔Ｗ３が設けられる。

【００４３】一対の第一の電極２５Ａの同一側の短辺端
部は可動電極１８の裏面に形成されたリ−ド線３２によ
り相互に電気的に接続される。さらに、リ−ド線３２
は、絶縁支持台１７の表面に形成された四角形の引き出
し電極２８と電気的に接続される。

【００４４】可動部２３の裏面に設けられた一対の第一
の電極２５Ａの隙間Ｗ３には、長方形の第二の電極２５
Ｂが形成される。第二の電極２５Ｂは、第二の電極２５
Ｂの長辺方向が中心軸Ｌ２と平行に、かつ中心軸Ｌ２に
対して対称にとなるように配置される。第二の電極２５
Ｂの短辺端縁は、可動電極１８の裏面に形成されたリ−
ド線３３を介して四角形の引き出し電極２７と電気的に
接続される。リ−ド線３３および引き出し電極２７の形
状はできるだけ大きくして、抵抗成分の影響を小さくす
る。

【００４５】可動電極１８の表面には導体層２６が形成
される。

【００４６】二酸化ケイ素層２４の表面には導体層２６
が形成され、二酸化ケイ素層２４の裏面には一対の第一
の電極２５Ａと、第二の電極２５Ｂと、リ−ド線３２と
３３とが形成されるため、二酸化ケイ素層２４の表裏面
に発生する応力は相互に相殺され、可動電極１８の反り
が防止される。

【００４７】可動部２３は、厚みが１μｍ程度に薄く形
成されるので、極めて軽くなる。この結果、可動部２３
は垂れ下がることなく、可動部２３と絶縁支持台１７の
間隙Ｈは一定に保たれる。また、外部から可変容量コン
デンサに加わる振動等によって可動部２３が容易に振動
するのを避けるため、可動部２３の機械的共振周波数を
高く設定する。このため、第一の電極２５Ａ、第二の電
極２５Ｂ、導体層２６、リ−ド線３２、３３は、一般的
に比重の軽いアルミニウムの薄膜が用いられる。

【００４８】一対の第一の電極２５Ａと対向する絶縁支
持台１７の表面には、駆動電極１９Ａ、１９Ｂがそれぞ
れ形成される。駆動電極１９Ａ、１９Ｂは、アルミニウ
ム、金などの抵抗率の低い材料で形成された長方形の薄
膜電極である。駆動電極１９Ａ、１９Ｂの長辺端部は絶
縁支持台１７の表面に形成されたリ−ド線３４により相
互に電気的に接続される。また、駆動電極１９Ａの短辺
は、絶縁支持台１７の表面に形成された四角形の引き出
し電極２９と電気的に接続される。

【００４９】第二の電極２５Ｂと対向する絶縁支持台１
７の表面には、アルミニウム、金などの抵抗率の低い材
料で形成された長方形の検出電極２０が形成される。検
出電極２０の一方の短辺は、絶縁支持台１７の表面に形
成された四角形の引き出し電極３０と電気的に接続され
る。引き出し電極３０の形状はできるだけ大きくして、
抵抗成分の影響を小さくする。

【００５０】次に、可変容量コンデンサの動作の概略に
ついて説明する。

【００５１】引き出し電極２８およびリ−ド線３２と、
引き出し電極２９を介して、一対の第一の電極２５Ａと
駆動電極１９Ａおよび１９Ｂの間に直流の外部バイアス
電圧を印加すると、第一の電極２５Ａと駆動電極１９Ａ
および１９Ｂの間にはク−ロン力が発生する。このた
め、可動部２３は、支持部２２Ａと２２Ｂの上端辺を支
点として駆動電極１９Ａおよび１９Ｂに引き寄せられ
る。一方、可動部２３には、元の位置に戻ろうとする弾
力が発生する。この結果、可動部２３は、ク−ロン力と
弾力が釣り合う位置まで変位して静止する。これに伴
い、検出電極２０と第二の電極２５Ｂとの平均距離が狭
まる。この場合、第二の電極２５Ｂは可動部２３の中心
部に位置するので、図７のように、第二の電極２５Ｂは
第一の電極２５Ａよりも大きく変位する。従って、検出
電極２０と第二の電極２５Ｂの間の静電容量は、両者の
平均距離の逆数に比例するため、静電容量の可変率を大
きくすることができる。なお、検出電極２０と第二の電
極２５Ｂの間の静電容量は、引き出し電極２７と、引き
出し電極３０を介して取り出される。

【００５２】また、本発明の可変容量コンデンサは、駆
動電極１９Ａと１９Ｂおよび一対の第一の電極２５Ａ
と、検出電極２０および第二の電極２５Ｂの間は直接に
接続されていないため、両者の間の電気的絶縁性が保た
れる。このため、抵抗７と、駆動電極１９Ａと１９Ｂお
よび一対の第一の電極２５Ａの間の静電容量からなるロ
−パスフィルタ−と共振回路１４とは高周波的に絶縁さ
れるので、従来のＶＣＯにおいて接続していたインダク
タ１５が不要となる。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、上述のような構成であるから
次のような効果を有する。すなわち、駆動電極と可動電
極との間に発生するクーロン力と、自らの弾力との釣り
合いを保ちながら可動部は変位する。検出電極と可動部
の間の静電容量は、この平均距離の逆数に比例する。こ
の結果、検出電極と可動部の間の静電容量を可変するこ
とができる。また、バラクタダイオードに比べて直列抵
抗が極めて小さくなる。このため、１／２πｆｃｒ
（但し、ｆは周波数、ｃは靜電容量、ｒは内部抵抗）で
表わされるＱ値の非常に高いものが得られ周波数安定度
が向上する。さらに、可動部と検出電極との間は空気で
絶縁されているため、可変容量コンデンサの耐圧が高く
なる。

【００５４】さらに、駆動電極および第一の電極と、検
出電極および第二の電極の間は電気的に接続されていな
いため、電気的絶縁性が保たれる。このため、本発明の
可変容量コンデンサを用いてＶＣＯを製造した場合に
は、従来のＶＣＯのように、ロ−パスフィルタ−と共振
回路の間を高周波的に絶縁するためのインダクタを設け
る必要が無くなる。この結果、ＶＣＯの回路構成が簡略
化でき、ＶＣＯを安価に製造することができる。また、
インダクタが不要となるので、ＶＣＯを小形化すること
ができる。さらに、共振回路のＱ値が低下することもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る可変容量コンデンサであり、図１
（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけ
るＡ−Ａ´での断面である。

【図２】本発明に係る可変容量コンデンサの分解図であ
る。

【図３】本発明に係る可変容量コンデンサの製造方法を
示す概略図である。

【図４】本発明に係る可変容量コンデンサを用いて構成
したＶＣＯの回路図である。

【図５】本発明に係る他の可変容量コンデンサであり、
図５（ａ）は斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に
おけるＡ−Ａ´での断面である。

【図６】本発明に係る他の可変容量コンデンサの分解図
である。

【図７】本発明に係る他の可変容量コンデンサの、駆動
電極と第一の電極の間に、外部バイアス電圧を印加した
際の概略図である。

【図８】従来に係る可変容量コンデンサの断面図であ
る。

【図９】可変容量コンデンサを用いたＶＣＯの基本例で
ある、コレクタ接地のコルピッツ発振回路の回路図であ
る。

【図１０】図９に示すコレクタ接地のコルピッツ発振回
路を高周波帯で使用するため、ロ−パスフィルタ−と共
振回路の間にインダクタを接続して高周波的に絶縁した
回路図である。

【符号の説明】

１７絶縁支持台１８可動電極１９駆動電極２０検出電極２１固定部２２支持部２３可動部２４二酸化ケイ素層２５Ａ第一の電極２５Ｂ第二の電極２６導体層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁支持台と、該絶縁支持台の表面に形
成された駆動電極と、該駆動電極と一定の間隔を介して
前記絶縁支持台の表面に形成された検出電極と、前記駆
動電極に対向して設けられた第一の電極と該検出電極に
対向して設けられた第二の電極を備えた可動部を有する
可動電極と、前記駆動電極および該第一の電極の間に電
圧を印加する手段とを備え、前記駆動電極と前記第一の
電極の間のク−ロン力と前記可動部の弾力を用いて前記
検出電極と前記第二の電極の間の静電容量を可変するこ
とを特徴とする可変容量コンデンサ。
【請求項２】可動電極は、絶縁支持台の端縁近くの表
面に形成された固定部と、該固定部の中央部側の端縁に
立設して設けられた支持部と、該支持部の上端に前記絶
縁支持台と平行するように設けられた可動部とからな
り、該可動部は前記支持部の上端を支点として変位する
ことを特徴とする請求項１記載の可変容量コンデンサ。
【請求項３】可動電極は、絶縁支持台の向かい合う両
端縁近くの表面に形成された一対の固定部と、該固定部
の中央部側の端縁に立設して設けられた一対の支持部
と、該一対の支持部の上端に前記絶縁支持台と平行する
ように設けられた可動部とからなり、該可動部には前記
支持部に隣接して一対の第一の電極と該一対の第一の電
極に挟まれた第二の電極とが形成されており、該可動部
は前記一対の支持部の上端を支点として変位することを
特徴とする請求項１記載の可変容量コンデンサ。